一种无刷电机及电器设备的制作方法

1.本发明涉及电机领域，特别涉及一种无刷电机及电器设备。


背景技术：

2.目前吸尘器中采用的电机普遍使用有刷电机，具有成本低廉、结构简单的优点，但其噪音大、扭矩小且转速不稳定。随着吸尘器轻量化的发展，对吸尘器中采用的电机要求进一步减小尺寸。而有刷电机的扭矩小，加齿轮箱则会大幅增加电机设备尺寸，无法满足产品轻量化需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例的主要目的在于提供一种在提高使用寿命的同时，能够满足轻量化需求的无刷电机及电器设备。
4.为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
5.本技术实施例第一方面提供了一种无刷电机，包括：
6.支撑座；
7.支撑轴，所述支撑轴沿轴向的一端与所述支撑座连接；
8.定子组件，所述定子组件包括穿设在所述支撑轴上的定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的绕组线圈；
9.转子组件，所述转子组件包括外壳和转子磁钢，所述外壳可转动地穿设在所述支撑轴上，所述转子磁钢设置在所述外壳内且位于所述定子组件的周侧，当所述定子组件处于通电状态，所述转子组件绕所述支撑轴转动。
10.一种实施方式中，所述无刷电机还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承设置在所述外壳内且分别穿设在所述支撑轴沿轴向的相对两端，所述定子铁芯位于所述第一轴承与所述第二轴承之间。
11.一种实施方式中，所述支撑轴的侧壁上具有第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面，所述第一台阶面和所述第二台阶面分别位于所述支撑轴沿轴向的相对两端，所述第三台阶面位于所述第一台阶面及所述第二台阶面之间，所述第一轴承与所述第一台阶面抵接，所述第二轴承与所述第二台阶面抵接，所述定子铁芯与所述第三台阶面抵接。
12.一种实施方式中，所述支撑轴靠近所述支撑座的一端具有第一通道，所述支撑轴的外表面具有与所述第一通道连通的走线孔，所述支撑座具有与所述第一通道连通的第二通道，所述定子组件还包括穿设在所述支撑轴靠近所述支撑座一端的集线板，所述绕组线圈的出线端与所述集线板连接，所述集线板的引线穿过所述走线孔、所述第一通道及所述第二通道且与外部电源电性连接。
13.一种实施方式中，所述外壳包括端盖和转子机壳，所述转子机壳的一端敞开，所述转子磁钢设置在所述转子机壳内，所述端盖盖设在所述转子机壳的敞开处。
14.一种实施方式中，所述转子机壳靠近所述端盖的一端与所述端盖的其中之一具有
端盖定位齿，其中另一具有端盖定位槽，所述端盖定位齿与所述端盖定位槽插接配合。
15.一种实施方式中，所述外壳靠近所述支撑座的一端还具有多个磁钢定位齿，多个所述磁钢定位齿沿所述外壳内表面的周向间隔设置，以使相邻的两个所述磁钢定位齿之间分别形成第一定位槽，多个所述转子磁钢贴设在所述外壳的内表面，且各所述转子磁钢分别插设在对应的所述第一定位槽中。
16.一种实施方式中，所述转子组件还包括保持架，所述保持架具有沿周向间隔设置的多个第二定位槽，所述保持架设置在所述外壳内且位于所述外壳远离所述支撑座的一端，多个所述转子磁钢贴设在所述外壳的内表面，且各所述转子磁钢分别插设在对应的所述第二定位槽中。
17.一种实施方式中，所述支撑座上还具有止转孔，所述支撑轴靠近所述支撑座的一端插设在所述止转孔中，以使所述支撑轴与所述止转孔止转配合。
18.本技术实施例第二方面提供了一种电器设备，包括：主体、转动组件及上述所述的无刷电机，所述支撑座设置在所述主体上，所述外壳与所述转动组件连接。
19.本技术实施例提供了一种无刷电机及电器设备，无刷电机包括支撑座、支撑轴、定子组件及转子组件。定子组件包括穿设在支撑轴上的定子铁芯和缠绕在定子铁芯上的绕组线圈，转子组件包括外壳和转子磁钢，外壳可转动地穿设在支撑轴上，转子磁钢设置在外壳内且位于定子组件的周侧。也就是说，本技术的无刷电机将转子组件设置在定子组件的周侧，在定子组件处于通电状态下，转子组件通过绕支撑轴转动，可以大大增加无刷电机的转动惯量，并提高输出扭矩，在满足大扭矩工况的同时，能够实现低转速直驱，且不会因扭矩不满足要求而增加齿轮箱。由此，在提高无刷电机的使用寿命的同时，可以避免增加无刷电机的尺寸，进而能够满足轻量化的需求。
附图说明
20.图1为本技术实施例的一种无刷电机的结构示意图；
21.图2为图1中所示无刷电机另一视角的结构示意图；
22.图3为本技术实施例的一种无刷电机的正视图；
23.图4为图3中所示无刷电机的a-a向剖视图；
24.图5为图3中所示无刷电机的爆炸图；
25.图6为图4中所示支撑轴的结构示意图；
26.图7为图4中所示转子机壳的结构示意图。
27.附图标记说明
28.无刷电机10；支撑座11；第二通道11a；支撑轴12；第一台阶面12a；第二台阶面12b；第三台阶面12c；第一通道12d；走线孔12e；定子组件13；定子铁芯131；集线板132；转子组件14；外壳141；端盖1411；端盖定位齿1411a；转子机壳1412；第一定位槽1412a；端盖定位槽1412b；磁钢定位齿1412c；转子磁钢142；保持架143；第二定位槽143a；第一轴承15；第二轴承16。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可
以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
30.在本技术中，“轴向”方位或位置关系为基于附图3所示的方位或位置关系。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.本技术一实施例提供了一种无刷电机10，请参阅图1至图5，包括支撑座11、支撑轴12、定子组件13及转子组件14。支撑轴12沿轴向的一端与支撑座11连接，定子组件13包括穿设在支撑轴12上的定子铁芯131和缠绕在定子铁芯131上的绕组线圈，转子组件14包括外壳141和转子磁钢142，外壳141可转动地穿设在支撑轴12上，转子磁钢142设置在外壳141内且位于定子组件13的周侧，当定子组件13处于通电状态，转子组件14绕支撑轴12转动。
32.本技术另一实施例提供了一种电器设备，包括主体、转动组件及本技术任一实施例所述的无刷电机10，支撑座11设置在主体上，外壳141与转动组件连接。
33.具体地，支撑轴12固定在支撑座11上，也就是说，支撑轴12不能相对于支撑座11转动，定子铁芯131穿设在支撑轴12上，绕组线圈缠绕在定子铁芯131上，转子组件14位于定子组件13的外侧，且定子组件13不会接触到转子组件14，当定子组件13处于通电状态，即定子组件13与外部电源连接并通电，转子组件14能绕支撑轴12转动。
34.当无刷电机10安装在电器设备上时，支撑座11设置在主体上，使得定子组件13、支撑轴12及支撑座11均不转，当定子组件13处于通电状态，转子组件14中的外壳141能带动转动组件一起转动，从而实现电器设备中转动组件转动的效果。
35.本技术实施例的无刷电机10将转子组件14设置在定子组件13的周侧，在定子组件13处于通电状态下，转子组件14通过绕支撑轴12转动，可以大大增加无刷电机10的转动惯量，并提高输出扭矩，在满足大扭矩工况的同时，能够实现低转速直驱，且不会因扭矩不满足要求而增加齿轮箱，由此，在提高无刷电机10的使用寿命的同时，可以避免增加无刷电机10的尺寸，进而能够满足轻量化的需求。
36.本技术实施例所述的电器设备可以是吸尘器，当无刷电机10安装在吸尘器中时，电器设备的主体相当于是吸尘器的主体，转动组件相当于是吸尘器的滚刷，也就是说，无刷电机10可以驱动滚刷转动，以实现清洁的目的。
37.另外，相关技术中的吸尘器多采用有刷电机，有刷电机的扭矩小、转速不稳定，需要机械换向，且在满足轻量化尺寸的前提下，无法满足寿命要求。
38.而本技术实施例所述的无刷电机10无需设置碳刷，取消了机械换向，由于没有碳刷的损耗，因而相比于有刷电机能够提高使用寿命，且无刷电机10能够通过电子调速器保持恒转速，由此，可以使得吸尘器的工作状态更稳定。
39.可以理解的是，本技术实施例所述的电器设备并不限于是吸尘器，其可以是任意一种需要使用无刷电机10的电器设备。
40.本技术实施例的定子铁芯131的槽数及转子磁钢142的极数可以根据不同需求调整。
41.一实施例中，请参阅图4及图5，无刷电机10还包括第一轴承15和第二轴承16，第一轴承15和第二轴承16设置在外壳141内且分别穿设在支撑轴12沿轴向的相对两端，定子铁
芯131位于第一轴承15与第二轴承16之间。
42.具体地，也就是说，转子组件14绕支撑轴12转动是通过双轴承支撑实现的，且第一轴承15与第二轴承16分别设置在支撑轴12的轴向两端，双端支撑结构能够有效控制转子组件14的跳动，既能提高无刷电机10的稳定性及可靠性，同时也能降低无刷电机10的制造工艺难度。
43.一实施例中，请参阅图4至图6，支撑轴12的侧壁上具有第一台阶面12a、第二台阶面12b和第三台阶面12c，第一台阶面12a和第二台阶面12b分别位于支撑轴12沿轴向的相对两端，第三台阶面12c位于第一台阶面12a及第二台阶面12b之间，第一轴承15与第一台阶面12a抵接，第二轴承16与第二台阶面12b抵接，定子铁芯131与第三台阶面12c抵接。
44.也就是说，支撑轴12与第一轴承15、第二轴承16、定子铁芯131是分别通过沿支撑轴12的轴向抵接在不同位置的台阶面处进行限位的。
45.一实施例中，请参阅图4至图6，支撑轴12靠近支撑座11的一端具有第一通道12d，支撑轴12的外表面具有与第一通道12d连通的走线孔12e，支撑座11具有与第一通道12d连通的第二通道11a，定子组件13还包括穿设在支撑轴12靠近支撑座11一端的集线板132，绕组线圈的出线端与集线板132连接，集线板132的引线穿过走线孔12e、第一通道12d及第二通道11a且与外部电源电性连接。也就是说，集线板132的引线是从支撑轴12的内部走线后，再经支撑座11与外部电源电性连接，由此，可以便于集线板132布线。
46.一具体实施例中，绕组线圈的出线端可以是焊接在集线板132的正面，引线可以是焊接在集线板132的反面，且集线板132可以是通过硅胶粘在支撑轴12上。
47.一具体实施例中，第一轴承15设置在支撑轴12远离支撑座11的一端，第二轴承16设置在支撑轴12靠近支撑座11的一端，第一轴承15的外形尺寸小于第二轴承16外形尺寸。
48.具体地，由于第二轴承16安装位置处的支撑轴12内设置有第一通道12d，集线板132上的引线需要经第一通道12d与外部电源电性连接，所以，为了便于走线，可以稍微增大支撑轴12在此处的外形尺寸，因此，第二轴承16的外形尺寸也需要相应地增大，而第一轴承15安装位置处的支撑轴12内没有设置其它的结构，因此，可以适当减小与第一轴承15连接处的支撑轴12的外形尺寸，从而可以减小第一轴承15的外形尺寸，进而可以更好地满足轻量化的需求。
49.一实施例中，端盖1411具有第一轴承室，转子机壳1412远离端盖1411的一端具有第二轴承室，第一轴承15设置在第一轴承室内，第二轴承16设置在第二轴承室的内。
50.具体地，第一轴承15及第二轴承16周向外表面涂抹厌氧胶，并分别粘入第一轴承室及第二轴承室内，起到更好的固定效果。
51.一实施例中，请参阅图5，外壳141包括端盖1411和转子机壳1412，转子机壳1412的一端敞开，转子磁钢142设置在转子机壳1412内，端盖1411盖设在转子机壳1412的敞开处。
52.一具体实施例中，可以是转子机壳1412远离支撑座11的一端敞开，即端盖1411与支撑座11可以分别设置于转子机壳1412的两端，转动组件可以与端盖1411连接，也可以与转子机壳1412连接，也就是说，在定子组件13通电后，可以是转子组件14中的端盖1411带动电器设备中的转动组件转动，也可以是转子组件14中的转子机壳1412带动电器设备中的转动组件转动，能够便于无刷电机10中各结构的拆装。
53.一实施例中，请参阅图5及图7，转子机壳1412靠近端盖1411的一端与端盖1411的
其中之一具有端盖定位齿1411a，其中另一具有端盖定位槽1412b，端盖定位齿1411a与端盖定位槽1412b插接配合。
54.也就是说，可以是转子机壳1412靠近端盖1411的一端上具有端盖定位齿1411a，端盖1411上具有端盖定位槽1412b，也可以是转子机壳1412靠近端盖1411的一端上具有端盖定位槽1412b，端盖1411上具有端盖定位齿1411a，通过端盖定位齿1411a与端盖定位槽1412b插接配合可以更好的定位端盖1411，以便于端盖1411与转子机壳之间的安装。
55.一实施例中，请参阅图5及图7，外壳141靠近支撑座11的一端还具有多个磁钢定位齿1412c，多个磁钢定位齿1412c沿外壳141内表面的周向间隔设置，以使相邻的两个磁钢定位齿1412c之间分别形成第一定位槽1412a，多个转子磁钢142贴设在外壳141的内表面，且各转子磁钢142分别插设在对应的第一定位槽1412a中。
56.具体地，多个磁钢定位齿1412c设置在外壳141靠近支撑座11的一端的内表面，且沿周向间隔设置以相邻两两间形成第一定位槽1412a，转子磁钢142贴设在外壳141的内表面并插设在第一定位槽1412a中，可以起到固定及定位转子磁钢142的效果。
57.一实施例中，请参阅图5，转子组件14还包括保持架143，保持架143具有沿周向间隔设置的多个第二定位槽143a，保持架143设置在外壳141内且位于外壳141远离支撑座11的一端，多个转子磁钢142贴设在外壳141的内表面，且各转子磁钢142分别插设在对应的第二定位槽143a中。
58.具体地，外壳141远离支撑座11的一端可以设置具有第二定位槽143a的保持架143，通过将贴设在外壳141内表面的转子磁钢142插设入第二定位槽143a中，可以使得各转子磁钢142的固定及定位效果更好。
59.一具体实施例中，转子磁钢142贴设在外壳141内表面，转子磁钢142远离支撑座11的一端插设在保持架143中，转子磁钢142的靠近支撑座11的一端插设在第二定位槽143a中，通过两端固定及定位，能使转子磁钢142更加稳固。
60.一实施例中，支撑座11上还具有止转孔，支撑轴12靠近支撑座11的一端插设在止转孔中，以使支撑轴12与止转孔止转配合。
61.具体地，止转孔指的是能起到阻止支撑轴12转动的孔，如支撑座11上可以是非圆形孔，支撑轴12与非圆形孔插接止转配合。其中，与止转孔配合的支撑轴12的一端可以是定位扁位、方形截面端及其他非圆形截面端。
62.一具体实施例中，支撑轴12与支撑座11之间也可以是焊接、卡接、紧固连接、粘接(如涂抹厌氧胶)及其他启动固定及止转效果的连接方式。
63.一实施例中，外壳141靠近支撑座11的一端设置有通风孔，可以起到降低无刷电机10的温度的效果。
64.上述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。